[发明专利]免疫层析试纸条散射光场空间分布的测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及散射光场空间分布测量，特别是一种用于免疫层析试纸条的散射光场空间分布的测量装置及方法。

背景技术

以免疫层析试纸条为检测对象的体外诊断技术是POCT技术中的一类重要分支。免疫层析试纸条的功能带上附着有荧光颗粒-被检物复合物，当入射激光照射到免疫层析试纸条功能带上时，空间形成一个激发光散射光场和一个荧光光场。免疫层析检测仪器通过收集荧光可实现对免疫层析试纸条上被检物浓度的检测。为了获得高性能的免疫层析检测仪器，需要使仪器最大限度地接收荧光信号和最大限度地消除激发光。而若要达到上述目的，必须对免疫层析试纸条上激发光散射光场分布和荧光光场分布进行测量。

免疫层析试纸条由纵横交错的纤维组成，微观结构具有疏松多孔的特点，是一种光混浊介质。当入射光照射在免疫层析试纸条上时，入射光不仅仅只是在试纸条表面的入射点处发生反射和散射，而是大部分的入射光进入试纸条内部经多次散射和吸收后从试纸条上方不同位置以不同的角度出射。入射光所激发的荧光也同样会经多次散射和吸收后从试纸条上方不同位置以不同的角度出射。因而在免疫层析试纸条上方空间形成的激发光散射光场和荧光光场的分布不仅与散射角度有关，还与距入射点的横向距离和纵向距离有关，不能简单地以角分布来表征，亦不能通过角分布测量来确定最佳信号收集位置。

在先技术1(曹麟祥,T.V.Vorburger,A.G.Lieberman,等.工件表面轮廓均方根斜率的光散射测量[J].宇航计测技术,1992,(2):1-7.)和在先技术2(张玉钧,刘文清,郑朝晖,等.多波长激光角分辨散射测量系统[J].量子电子学报,2000,17(1):90-96.DOI:10.3969/j.issn.1007-5461.2000.01.018.)都是对光学表面的散射进行测量，其散射光场的空间分布只与散射角度有关，故可用角分布表征；而免疫层析试纸条的激发光散射光场和荧光光场的分布与散射角度和距离入射点的空间距离均有关，不可简单以角分布来表征。此外，在先技术1和在先技术2也不能测量某一连续区域内的光场强度。故在先技术1和在先技术2中的装置不能用来测量免疫层析试纸条的散射光场空间分布。

在先技术3(丁珏.混浊介质多参数光谱测量方法的建立及其应用研究.中国人民解放军军事医学科学院.2014.)和在先技术4(YunT,ZengN,LiW,etal.MonteCarlosimulationofpolarizedphotonscatteringinanisotropicmedia.[J].OpticsExpress,2009,17(19):16590-16602.)中的实验装置只能测量不同入射角下空间上某一固定位置或某几固定位置的光强大小，而不能测量该固定位置某一连续区域内的光场强度。

本发明针对以上在先技术的不足，提供了针对免疫层析试纸这一类浑浊介质的散射光场测量装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述在先技术的不足，提供一种混浊介质散射光场空间分布的测量装置和测量方法。该装置和方法不再以角分布来表征散射光场的空间分布，而是可以测量选定空间点附近一连续区域的光场强度。

本发明的技术解决方案如下：

一种免疫层析试纸条散射光场空间分布的测量装置，其特点在于，包括照明光路机构、参考光路机构、入射光路机构、供待测免疫层析试纸放置的二维倾斜平台、散射光路机构、三维平移平台和数据采集与控制系统；

所述的照明光路机构包括激光器，以及沿该激光器的出射光束方向依次放置的准直镜和分色镜，所述的出射光束经该分色镜分为透射光束和反射光束；

所述的参考光路机构包括沿所述的透射光束方向依次放置的第一滤光片、第一聚焦镜、孔径光阑和第一光电探测系统，所述的透射光束由第一滤光片滤光后经第一聚焦镜聚焦后经孔径光阑入射至第一光电探测系统，该第一光电探测系统接收光信号后将其转换为电信号并放大后由所述的数据采集与控制系统采集、存储和处理；

所述的入射光路机构包括沿所述的反射光束方向放置的聚焦透镜，所述的反射光束经该聚焦透镜聚焦到放置在所述的二维倾斜平台上的待测免疫层析试纸条，使发生散射并激发出荧光形成散射光束；

所述的散射光路机构包括沿所述的散射光束方向放置的第二滤光片和第二光电探测系统，所述的散射光束经第二滤光片后入射至第二光电探测系统，该第二光电探测系统接收光信号后将其转换为电信号并放大后由所述的数据采集与控制系统采集、存储和处理；